建筑結構設計和相關問題框架思路構建

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一、建筑結構設計過程中存在的主要問題

（一）基礎選型方面

建筑工程當中，地基基礎影響建筑結構的穩定性。在進行地基結構設計時，必須確保基礎結構承載力和穩定性滿足工程建設要求。但是，當前建筑結構設計工作過程中，由于對地基基礎的重視程度不足，容易出現地基基礎選型不當的問題，嚴重影響地基基礎結構的承載能力。而且，在具體的設計工作過程中，由于缺乏對周邊地質條件、水文特征的細致勘察，基礎施工或使用過程中出現沉降、側移等病害，嚴重影響了建筑工程的整體安全性。

（二） 扭轉問題

扭轉問題的產生主要是由于高層建筑三心設計存在偏離，導致建筑結構在水平力影響下出現不同程度的扭曲震動，降低建筑安全性。高層建筑的三心指的是質量中心、剛度中心和幾何中心這三項。所以在建筑結構設計中，要對三心進行合理把控和計算，減少偏差的產生。

（三）上部結構設計存在較多缺陷

在針對高層建筑鋼筋混凝土上部結構設計時，當框剪結構設計不合理時，易出現應力集中現象，導致高層建筑結構安全性下降，結構易出現裂縫或是倒塌事故。在具體框剪結構連接構件設計時，當剪力墻布置不合理時，會導致框剪連接構件設計難度增加，從而對整體結構的可靠性帶來較大的影響。

二、構建建筑結構設計優化體系的主要思路

（一）關注基礎類型選擇

在建筑工程基礎結構選型設計中，應注意以下幾點：（1）對建筑工程建設場區進行現場勘查，詳細了解地質地貌、水文特征等，及時發現項目建設中的各類危險因素，對圖紙進行優化設計，同時，根據圖紙要求進行建模演算分析，保證結構設計計算的準確性；（2）根據項目現場勘察所得報告，綜合考慮上部結構及場地地質條件，確定 2 種類型的基礎設計方案，然后從技術性、經濟性等角度出發，選擇適宜的基礎類型；（3）在建筑工程基礎選型完成后，可以此為依據完善施工方案，然后再進行校審，并正式應用。

（二）注重房屋建筑內部結構當中的設計

在進行房屋建筑結構的優化設計當中，一定要注重建筑內部結構的設計，僅僅只是關注房屋的整體設計，并不能達到人們所滿足的要求，在進行優化設計過程當中，應該涉及到各個方面。舉例來說，如果在進行現澆板的設計當中，相關的設計人員就需要有目的針對現澆板受力情況進行分析，進行重復檢查，從而設計出更好的優化技術，對于當中所出現的問題，也要進行及時解決的措施應對，有利于減少裂縫的產生，從而最大的方便是解決了后期的很多問題，有效的給建筑工程的整體降低了成本問題。

（三）建筑主體優化設計技術

建筑的結構優化設計的工作需要進行整體性的優化設計的工作。在進行優化設計的過程中可以利用相關的計算機等模擬的技術進行相應的設計的優化工作，使其建立的模型更加的精準化、直觀化。例如，現階段的設計過程中使用比較普遍的剪力墻的優化設計的工作，可以使其進行均勻的分布，使得空間的開闊的程度更好。剪力墻的墻肢長進而減少墻肢的數量，可以做好建筑資源的節約化。另外在設計的過程中采用較高樓層中心點與樓層整體結構的重心相結合的方法進行設計，可以提升建筑物的整體穩定性。混凝土結構依然是目前的建筑施工的過程中常見的施工的材料，在進行主體結構的優化的過程中也要與施工過程中的主體的控制的工作相結合。在進行施工過程中混凝土材料的設計配比、預制件的制作、模板的設置、支架的工作的過程中，每一步都要進行相應的控制工作，規范工作的相應的流程。目前由于施工人員的素質不達標等一系列的問題，對于施工的質量有著一定的影響。因此，在進行混凝土澆筑處理的過程中，要進行混凝土配比的相關的計算工作，需要在合理的科學的配比的相應的工作上，科學的進行外加劑的配比工作，進行混凝土強度、硬度等力學性能的提升工作。并且在終凝之后的混凝體要使其保持在一個濕潤的狀態進行養護。需要通過加強技能培訓等一系列的方式，加強對于混凝土施工技術的落實工作。

（四）扭轉控制

1. 控制結構平面寬度

對于小型高層建筑框架結構來說，應結合工程專業套件選擇合理的扭轉控制措施。如果專業不允許，可以通過添加抗側力剛度的方式進行扭轉控制 ；如果專業允許，則可通過添加框架柱的方式完成扭轉剛度的控制。對于相對小型的高層建筑框架剪力墻結構，剪力墻一般會設置在電梯、樓梯等位置上，為了更好實現扭轉控制，可適當的削弱中間部門剪力墻，添加外側剪力墻，不過相應的施工成本也會增加。由此可見，若建筑工程中能使用框架體系，則盡量不使用框架剪力墻體系，以此滿足控制扭轉效應需求。

2.建筑結構周期比控制

建筑結構周期比控制也是實現扭轉控制的主要措施。在實際操作中，一方面可以通過增加剪力墻厚度的方式來延長扭轉周期 ；另一方面可通過提升拉梁剛度的方式縮短扭轉周期，增大抗扭轉強度。

3.增大周邊結構抗側力剛度

在保證抗側力結構設計合理性的基礎上，適當提升周邊結構的抗側力剛度，以此來實現扭轉控制目標。首先，將單項剪力墻轉變成形剪力墻，并盡可能延長其長度 ；其次，增加剪力墻厚度 ；最后，增大周邊剪力墻連梁高度，利用樓板、下層門定高度之間的距離來確定連梁高度，強化扭轉控制效果。

三、結語

由于高層建筑結構設計中會受到較多因素的影響，這也導致在實際設計中往往會存在一些問題，這就需要采用科學合理的設計方法，有效的提高結構設計的質量，確保高層建筑結構的安全性和穩定性，有效的推進建筑行業的健康、有序發展。